磁性竹荪生物炭材料对水中铀的高效去除与机理

摘要

核工业发展所消耗的核燃料会不可避免地将大量含铀(U(VI))废水排放到自然界,给生态和环境带来一定的威胁,因而去除水环境中的U(VI)成为一项迫切的任务.本研究通过水热法制备了磁性竹荪生物炭材料(magneticdictyophora indusiata derived biochar,M-DI)并将其用于水溶液中U(VI)的高效去除.利用光谱分析表征其微观结构,证明了目标材料的成功制备和其良好的理化性质.通过宏观试验探究了反应时间、温度、pH、离子强度等因素对M-DI复合材料去除U(VI)的影响,并综合讨论其去除机理.结果表明,M-DI复合材料对U(VI)的吸附过程在30 min内达到平衡,吸附行为符合Langmuir模型,最大吸附量达到122.8 mg g−1,去除机理为受静电作用影响的内层表面配位作用,且在吸附完成后在外加磁场作用下易进行固液分离.M-DI复合材料对U(VI)优异的去除效果显示了其在放射性核废水净化方面的巨大潜力.